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Medicine

पल्मोनरी धमनी उच्च रक्तचाप के कृंतक मॉडल की विशेषता रक्तसंचारप्रकरण

Published: April 11, 2016 doi: 10.3791/53335
Automatic Translation
1, 1, 1
1Department of Medicine, Duke University Medical Center

Introduction

पल्मोनरी धमनी उच्च रक्तचाप (PAH) फेफड़े के भड़काऊ सेल घुसपैठ, चिकनी मांसपेशियों प्रसार और endothelial सेल apoptosis के साथ जुड़े वाहिका की एक बीमारी है। इन परिवर्तनों को फेफड़े धमनियों की विस्मृति में परिणाम, बाद में सही निलय (आर वी) रोग और दिल की विफलता के लिए अग्रणी। आदेश pathophysiology पीएएच में पीएएच और आर.वी. विफलता अंतर्निहित समझने के लिए, आनुवंशिक और pharmacologic मॉडल सहित विभिन्न मॉडल, इस रोग के अध्ययन के लिए, की एक संख्या विकसित किया गया है (कहीं समीक्षा 1,2)।

इन मॉडलों की, सबसे लोकप्रिय हाइपोक्सिया प्रेरित (HX) चूहे में माउस में पीएएच और monocrotaline (एमसीटी) और SU5416-हाइपोक्सिया (SuHx) मॉडल हैं। माउस Hx मॉडल में, चूहों औसत दर्जे का प्रसार के एवज में विकास के साथ हाइपोक्सिया के 4 हफ्तों के लिए सामने आ रहे हैं, (या तो normobaric या HYPOBARIC 0.10 की एक FiO2 साथ 18,000 फीट की ऊंचाई को इसी), आर.वी. syst वृद्धि हुईOlic दबावों और आर.वी. अतिवृद्धि 3 का विकास। एक अस्पष्ट तंत्र है कि तब पीएएच 4 के विकास में परिणामों के माध्यम से फेफड़े endothelial कोशिकाओं को चोट में 60 मिलीग्राम / किग्रा परिणाम एक खुराक में एमसीटी। SU5416 एक संवहनी endothelial वृद्धि कारक रिसेप्टर्स (VEGFR) 1 और 2 अवरोधक के एक अवरोध, और के लिए समान वैकृत परिवर्तन के साथ स्थायी फेफड़े के उच्च रक्तचाप में 3 सप्ताह के परिणाम पुरानी हाइपोक्सिया के लिए जोखिम के द्वारा पीछा 60 मिलीग्राम / किग्रा का एक भी चमड़े के नीचे इंजेक्शन के साथ इलाज है कि obliterative संवहनी घावों 5 के गठन के साथ, मानव रोग में देखा है। पिछले वर्षों में, फेफड़े के उच्च रक्तचाप के लिए कई ट्रांसजेनिक माउस मॉडल विकसित किया गया है। ये, के रूप में BMPR2 जीन म्यूटेशन पीएएच के दोनों पारिवारिक और अज्ञातहेतुक रूपों में पाया जाता है, हीम oxygenase-1 पीटा और आईएल -6 overexpression (कहीं 1,2 समीक्षा) पीटा और हड्डी morphogenetic प्रोटीन रिसेप्टर 2 (BMPR2) का म्यूटेशन शामिल हैं।

पीएच के इन विभिन्न कृंतक मॉडल फेफड़े के उच्च रक्तचाप, आर.वी. अतिवृद्धि और आर.वी. विफलता के विभिन्न स्तरों है। जबकि हाइपोक्सिया और विभिन्न ट्रांसजेनिक माउस मॉडल या तो चूहे मॉडल 1 से बहुत मामूली पीएएच में परिणाम है, यह अलग आनुवंशिक परिवर्तन और उनके संबद्ध आणविक संकेत दे रास्ते के परीक्षण की अनुमति है। एमसीटी मॉडल गंभीर पीएएच में परिणाम होता है, हालांकि एमसीटी कई ऊतकों 4 में endothelial कोशिकाओं को विषाक्त हो गया लगता है। SuHx मॉडल नाड़ी की विशेषता है और अधिक मानव में अज्ञातहेतुक पीएएच में देखा है कि इसी तरह बदलता है, दोनों pharmacologic हेरफेर और हाइपोक्सिया जोखिम की आवश्यकता है, हालांकि। इसके अलावा, इन मॉडलों के सभी में, वहाँ histopathologic परिवर्तन, फेफड़े के दबावों और आर.वी. समारोह पीएएच के विकास से जुड़े जो वियोग हो सकता है। यह मानव रोग, जहां आमतौर पर histopathologic परिवर्तन के बीच आनुपातिक रिश्ता है, pulmon की गंभीरता है के विपरीत हैआरे उच्च रक्तचाप और आर.वी. विफलता की डिग्री। इस प्रकार, पीएच के इन कृंतक मॉडल की एक व्यापक लक्षण वर्णन आवश्यक है, और आर.वी. समारोह (आमतौर पर इकोकार्डियोग्राफी द्वारा) का आकलन, hemodynamics (कार्डियक कैथीटेराइजेशन द्वारा) और दिल के ऊतकविकृतिविज्ञानी और (ऊतक कटाई से) फेफड़ों शामिल है।

इस प्रोटोकॉल में, हम चूहे और माउस में पीएएच मॉडल के रक्तसंचारप्रकरण लक्षण वर्णन के लिए इस्तेमाल बुनियादी तकनीकों का वर्णन है। ये सामान्य तकनीक सही वेंट्रिकल और फेफड़े के वाहिका के किसी भी अध्ययन के लिए लागू किया जा सकता है और पीएएच के मॉडल तक सीमित नहीं है। इकोकार्डियोग्राफी द्वारा आर.वी. Visualizing चूहों में अपेक्षाकृत सरल है, लेकिन उनके आकार और आर.वी. के जटिल ज्यामिति के कारण चूहों में अधिक चुनौतीपूर्ण है। इसके अलावा, इस तरह के रूप में TAPSE बढ़ाता आर.वी. समारोह के लिए इस्तेमाल कुछ surrogates, फेफड़े के धमनी (पीए) त्वरण समय और पीए डॉपलर तरंग निशाना साधना, अच्छी तरह से मानव में मान्य नहीं हैं और पु के आकलन के साथ ही कमजोर सहसंबंधीlmonary उच्च रक्तचाप और आक्रामक hemodynamics द्वारा आर.वी. समारोह। आर.वी. hemodynamics का निर्धारण सबसे अच्छा, प्रेरणा के साथ एक नकारात्मक इन्त्रथोरासिक दबाव के प्रभाव को बनाए रखने के लिए, एक बंद छाती के साथ किया जाता है, हालांकि एक प्रतिबाधा कैथेटर के साथ खुले सीने कैथीटेराइजेशन दबाव मात्रा (पीवी) के निर्धारण की अनुमति देता छोरों और एक अधिक विस्तृत रक्तसंचारप्रकरण लक्षण वर्णन । किसी भी प्रक्रिया के साथ के रूप में, प्रक्रियाओं के साथ अनुभव के विकास प्रायोगिक सफलता के लिए महत्वपूर्ण है।

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Protocol

सभी प्रक्रियाओं का वर्णन किया ड्यूक विश्वविद्यालय के स्कूल ऑफ मेडिसिन के जानवरों की देखभाल के दिशा-निर्देशों का पालन करें।

1. पहले प्रक्रिया शुरू करने के लिए

नोट: किसी भी जानवर प्रक्रियाओं से पहले, यह सुनिश्चित करें कि उचित संस्थागत अनुमति प्राप्त किया गया है। सभी प्रक्रियाओं के साथ के रूप में, उचित दर्द दवा का उपयोग सुनिश्चित करने के लिए कोई जानवर पीड़ा यह है कि वहाँ।

  1. heparinized बाँझ खारा (100 यू / एमएल) के साथ फ्लश कैथेटर प्रत्यक्षता सुनिश्चित करने के लिए। मार्क की लंबाई को कैथेटर बराबर दिल से गर्दन के मध्य की नोक से एक बिंदु (चूहों के लिए लगभग 4 सेमी और चूहों के लिए 2 सेमी)।
  2. माउस या चूहा anesthetize। संवेदनाहारी के विकल्प isoflurane (प्रेरण 3-4%, रखरखाव 1.5% से 100% ऑक्सीजन के साथ मिश्रित), ketamine / xylazine (80-120 / 10 मिलीग्राम / किग्रा) और pentobarbital (40-80 मिलीग्राम / किग्रा) शामिल हैं 6।
    1. उदाहरण के लिए, ketamine के साथ: xylazine (80-120 मिलीग्राम / किग्रा: चूहों के लिए 10-16 मिलीग्राम / किग्रा आईपी और 80-100 मिलीग्राम / किग्रा: 5-10 मीटरजी चूहों के लिए / किग्रा आईपी), एक खुराक संज्ञाहरण के 20-50 मिनट के लिए रहता है। इकोकार्डियोग्राफी के लिए, anesthetize isoflurane (प्रेरण के लिए 3-4% और रखरखाव के लिए 1.5%) के साथ माउस या चूहा। शल्य चिकित्सा के क्षेत्र में कृंतक बन्द रखो पुष्टि करने के लिए कि वापसी सजगता अनुपस्थित रहे द्वारा संवेदनाहारी गहराई का आकलन करें। जबकि संज्ञाहरण के तहत सूखापन को रोकने के लिए आंखों पर पशु चिकित्सा मरहम का प्रयोग करें।
      नोट: विभिन्न संवेदनाहारी एजेंट समुचित उपयोग और अनुकूलन के साथ विश्वसनीय परिणाम प्राप्त करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है (कहीं और की समीक्षा की 6)। xylazine: कैथीटेराइजेशन के लिए हमारी पसंद ketamine का उपयोग करने के लिए है। ketamine / xylazine साथ ओवरडोज गहराई से दिल की दर और हृदय समारोह में कम हो सकती है, तो यह उचित तापमान और श्वसन नियंत्रण बनाए रखने के लिए महत्वपूर्ण है। चूहों में दिल की दर (> 400 / मिनट) बनाए रखने के लिए, हम नियमित द्विपक्षीय vagotomy प्रदर्शन करते हैं। ketamine / xylazine की राशि यहाँ होगा आम तौर पर पिछले 20-30 मिनट है, जो पर्याप्त है या तो खुले या बंद छाती हृदय कैथीटेराइजेशन के द्वारा पीछा किया प्रदर्शन करने के लिएपशु euthanizing।
  3. शल्य प्रक्रिया (चित्रा 1) के लिए चूहे / माउस तैयार करें।
    1. सीने से फर दाढ़ी (इकोकार्डियोग्राफी अनुमति देने के लिए) और शल्य चिकित्सा क्षेत्र से, सही गर्दन में।
    2. केंद्र के बाहर betadine का उपयोग करने से एक परिपत्र झाड़ू के साथ मुंडा शल्य क्षेत्रों साफ़, एक 70% शराब झाड़ू के साथ सफाई के द्वारा पीछा किया।
    3. एक वार्मिंग पैड के नीचे के साथ एक शल्य चिकित्सा मंच पर पशु रखें। 37-37.5 डिग्री सेल्सियस के एक शरीर का तापमान बनाए रखने के लिए हीटिंग स्तर सेट करें। एक गुदा जांच के साथ शरीर के तापमान पर नजर। हाइपोथर्मिया महत्वपूर्ण क्षिप्रहृदयता में महत्वपूर्ण bradycardia और अतिताप परिणामों में परिणाम कर सकते हैं।

2. इकोकार्डियोग्राफी

नोट: कृंतक इकोकार्डियोग्राफी का पूरा विवरण कहीं और 7 में वर्णित है। माउस के लिए, संज्ञाहरण से पहले, छवियों जाग, मैन्युअल रोका जानवर पर प्राप्त किया जा सकता है। चूहे के लिए,संज्ञाहरण इकोकार्डियोग्राफी से पहले चूहों के रूप में पसंद किया जाता है बहुत बड़ी मैन्युअल जाग जबकि रोका जा सकता है) कर रहे हैं।

  1. Parasternal लंबे अक्ष (Plax) देखें।
    1. मंच पर एक लापरवाह स्थिति में पशु रखें या स्वयं इसे नियंत्रित करना।
    2. एक 2 डी लाइव छवि परियोजना के लिए बी मोड का चयन करें।
    3. छोड़ दिया parasternal लाइन के लिए चूहों के लिए माउस के लिए 40 मेगाहर्ट्ज या 25 मेगाहर्ट्ज के एक आवृत्ति के साथ अल्ट्रासाउंड ट्रांसड्यूसर संरेखित करें, और उसके बाद जांच सूचक दुम दिशा में इशारा कर के साथ ट्रांसड्यूसर वामावर्त 30 डिग्री बारी बारी से (5 से 11 बजे लाइन की स्थिति) । कोण ट्रांसड्यूसर थोड़ा (एक ही tomographic विमान में ट्रांसड्यूसर से कम धुरी के साथ कमाल) स्क्रीन के केंद्र में एक पूर्ण एल.वी. चैम्बर दृश्य प्राप्त करने के लिए।
    4. जानें, और इन शारीरिक संरचनाओं (चित्रा 2A) दृश्य: बाएं वेंट्रिकल (एल.वी.) के लुमेन; Interventricular पट (IVS); सही वेंट्रिकल (आर वी) के लुमेन; आरोही महाधमनी (एओ); और बाएं आलिंद (ला)।
      5. <li> एम मोड में स्विच करें, एक बार इन संरचनाओं के ऊपर स्पष्ट रूप से कल्पना कर रहे हैं। एओ संदर्भ बिंदु के रूप में उपयोग करते हुए एल.वी. लुमेन के व्यापक हिस्से के माध्यम से सूचक लाइन जगह और भी एल.वी. चैंबर (चित्रा 2 बी) के केंद्र में फोकस गहराई झूठ हैं। ट्रांसड्यूसर की कोणीयकरण बदल रहा है और एम मोड माप प्राप्त करने के द्वारा आर.वी. के समान माप करना।
    5. ऑफ़लाइन माप (एल.वी. चैम्बर आयाम, एफएस और एल.वी. दीवार मोटाई) के लिए डेटा रिकॉर्ड करने के लिए एक वीडियो पाश बनाने के लिए सिने दुकान का प्रयोग करें।
    6. महाधमनी में पीडब्लू कर्सर रखने और रिकॉर्डिंग (चित्रा -2) द्वारा पीडब्लू डॉपलर मोड में महाधमनी बहिर्वाह की एक डॉपलर ट्रेसिंग प्राप्त करते हैं।
  2. Parasternal कम अक्ष दृश्य (PSAX) महाधमनी स्तर पर।
    1. बी मोड में स्विच करें।
    2. (चित्रा 3) parasternal कम अक्ष दृश्य प्राप्त करने के लिए parasternal लंबे अक्ष देखने से ट्रांसड्यूसर 90 डिग्री दक्षिणावर्त घुमाएँ। आईडी के कपाल की ओर ले जाएँ और कोण ट्रांसड्यूसरमहाधमनी वाल्व पार अनुभाग देखें entify।
    3. एक चंद्राकार संरचना महाधमनी के ऊपरी सही करने के लिए स्थानीय, फेफड़े के वाल्व पत्रक और फेफड़े के धमनी के साथ जारी रखा के रूप में सही निलय बहिर्वाह पथ (RVOT) को पहचानें।
    4. मैन्युअल एक ही स्थान पर स्थिर पकड़ो। पीडब्लू डॉपलर मोड में स्विच करें।
      नोट: कृंतक पकड़ रहा है और जांच ट्रांसड्यूसर की स्थिति में आंदोलन और भिन्नता को कम करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है के लिए एक स्टेशन मंच।
    5. फेफड़े के वाल्व के स्तर पर नमूना मात्रा समीपस्थ सही निलय बहिर्वाह पथ के केंद्र में रखें और फिर पोत (चित्रा 3 बी) के माध्यम से रक्त प्रवाह की दिशा के लिए कर्सर समानांतर स्थिति।
      नोट: यह रक्त के प्रवाह की दिशा के लिए नमूना लेने के कोण समायोजित या कोण में एक बदलाव के लिए सही करने के लिए अल्ट्रासाउंड सॉफ्टवेयर का उपयोग करने के लिए महत्वपूर्ण है। सुधार के बिना, पोत को अधिकतम कोण 30 डिग्री है, जो ~ वेग का 15% कम करने के लिए मेल खाती है।
    6. adjअस्ट पैमाने (रक्त के प्रवाह के वेग) के रूप में एक "अच्छा" डॉपलर लिफाफा, जो सफेद सीमाओं और एक अंधेरे खोखला अंदर का संकेत लामिना का रक्त प्रवाह (चित्रा 3 सी) है प्राप्त करने के लिए की जरूरत है। डॉपलर ट्रेसिंग रिकॉर्ड।
      नोट: एक "बुरा" डॉपलर लिफाफा पर्याप्त सफेद सीमाओं और एक अंधेरे खोखला को समायोजित नहीं करता।
    7. कैथीटेराइजेशन इस मोड़ पर नहीं किया जाता है, तो कृंतक को ठीक करने के लिए अगर संज्ञाहरण इस्तेमाल किया गया था अनुमति देते हैं। जब तक यह पर्याप्त होश आ गया है स्टर्नल लेटना बनाए रखने के लिए और यह अन्य जानवरों की कंपनी को वापस नहीं है जब तक यह पूरी तरह से ठीक है कृंतक छोड़ पहुंच से बाहर नहीं है। अगर कैथीटेराइजेशन किया जाता है, धारा 3 के लिए आगे बढ़ें।

3. सही दिल कैथीटेराइजेशन

  1. आर.वी. दबाव माप के लिए बंद छाती दृष्टिकोण
    1. सेट अप:
      1. दबाव और Chann के लिए इनपुट चैनल 1. सॉफ्टवेयर में करने के लिए दबाव transducer, सेट चैनल 1 कनेक्टदिल की दर के लिए एल 2।
      2. एमएमएचजी करने के लिए इकाइयों में परिवर्तित करने के लिए, आधारभूत ट्रेस रिकॉर्ड स्वयं एक दबाव नापने का यंत्र का उपयोग कर (अगर एक रक्तचाप ट्रांसड्यूसर और पीई ट्यूबिंग का उपयोग) एक दबाव अंशांकन प्रदर्शन करते हैं। तब चैनल 1 के तहत इकाइयों रूपांतरण प्रदर्शन करते हैं।
      3. दिल दर निर्धारित करने के लिए, 2. चैनल 2 के तहत चक्रीय माप का चयन करें और माप के लिए स्रोत और दर के लिए चैनल 1 का चयन चैनल के इनपुट बंद कर देते हैं।
    2. माउस / चूहा गहराई में ध्यान केंद्रित करने और 5x की बढ़ाई के साथ एक विच्छेदन माइक्रोस्कोप के नीचे रखें।
    3. उरोस्थि (चित्रा 1) के लिए जबड़ा से त्वचा काटकर अलग कर देना। पूरी तरह से ग्रीवा क्षेत्र बेनकाब करने के लिए चीरा के प्रत्येक पक्ष को retractors की एक जोड़ी रखें।
    4. दो टूक लार ग्रंथियों को अलग करने के लिए ठीक कुंद टिप संदंश (चित्रा -4 ए, बी) का उपयोग नस सही बाहरी गले बेनकाब करने के लिए काटना।
    5. ध्यान से आसपास के संयोजी ऊतक से सही बाहरी गले नस अलग।
      6. <सही बाहरी गले नस के नीचे, distally नस ligate (संभव के रूप में जबड़ा के करीब के रूप में), और उसके बाद एक ढीला गाँठ बाँध proximally (; ली> रेशम सीवन के दो टुकड़े (चूहों के लिए 6-0 चूहों के लिए 4-0) रखें चित्रा 4C)।
    6. आईरिस कैंची का प्रयोग एक छोटी सी 'निक' (कट) बाहर बंधे परिणय सूत्र में करने के लिए समीपस्थ बनाने के लिए।
    7. एक संदंश के साथ कैथेटर पकड़ो और नस की कटौती में कैथेटर डालें, और उसके समीपस्थ गाँठ कस लें।
      नोट: हम आम तौर पर चूहों और के लिए पॉलीथीन (पीई) -10 ट्यूबिंग (~ 2 फादर आकार) का उपयोग पीई 50 (~ 3 फादर आकार) चूहों के लिए है, जो एक 31 जी या 21 जी सुई के माध्यम से नियमित रूप से दबाव transducer से जुड़ा है और calibrated। लंबाई मोटे तौर पर सही वेंट्रिकल में टिप के प्लेसमेंट के लिए इसी पर एक मार्कर के साथ कैथेटर के निशान। पीई ट्यूबिंग के लिए एक विकल्प के रूप में, एक micromanometer कैथेटर का इस्तेमाल किया जा सकता है। धीरे बाहर खींच गाँठ कैथेटर को पेश कर सकते हैं।
    8. धीरे सही दिल और निगरानी में कैथेटर धक्कामार्क के अनुसार उन्नति की गहराई। सॉफ्टवेयर कैथेटर स्थान को सत्यापित करने और आर.वी. दबाव की पहचान करने के लिए दबाव ट्रेस (चित्रा 5) की निगरानी।
    9. कैथेटर स्थिर रखें और डेटा (टॉगल डेटा प्रारंभ बटन के बगल में रिकॉर्डिंग) 2 मिनट के लिए इकट्ठा।
    10. नमूने के लिए संग्रह (धारा 4) आगे बढ़ें।
  2. आर.वी. पीवी लूप विश्लेषण के लिए खुले सीने दृष्टिकोण।
    नोट: सही वेंट्रिकल की पीवी पाश विश्लेषण प्रवाहकत्त्व कैथेटर, जो एसवीसी से रा के पास नहीं है की कठोरता के कारण एक बंद छाती दृष्टिकोण के साथ नहीं किया जा सकता। व्यावसायिक रूप से उपलब्ध प्रवाहकत्त्व कैथेटर एल.वी. पीवी पाश विश्लेषण के लिए तैयार कर रहे हैं।
    1. सॉफ्टवेयर प्रवाहकत्त्व के लिए निर्धारित चैनल 1 में; दबाव के लिए चैनल 2; और दिल की दर के लिए चैनल 3।
    2. एक 16 जी Teflon ट्यूब के साथ चूहों intubate और एक यांत्रिक वेंटीलेटर की ट्यूब कनेक्ट। गणना और अनुवर्ती का प्रयोग चूहों या चूहों के लिए वेंटिलेशन मानकों सेटआईएनजी फार्मूले 6: ज्वार की मात्रा (वी टी, एमएल) = 6.2 x 1.01 एम (एम = पशु जन, किलो); श्वसन दर (आरआर, मिनट -1) = 53.5 x एम -0.26 (चित्रा 6A)।
    3. फर पर 70% शराब बिखरा शल्य चिकित्सा क्षेत्र पर फर के प्रसार को कम करने के लिए।
    4. xyphoid प्रक्रिया के नीचे एक चीरा और द्विपक्षीय दिशा की ओर कैंची के साथ त्वचा काटना।
    5. पेट की दीवार के माध्यम से कट और डायाफ्राम के साथ द्विपक्षीय विच्छेदन द्वारा उदर गुहा खुला।
    6. डायाफ्राम दिल के शीर्ष बेनकाब और द्विपक्षीय रिब पिंजरे (चित्रा 6A) में कटौती करने के लिए खोलें। एक सिरिंज का उपयोग वक्ष और पेरिटोनियल गुहाओं में खारा छिड़काव द्वारा वाष्पीकरण और ऊतकों को सुखाने को रोकने के।
      नोट: हम आम तौर पर उदर गुहा और रिब पिंजरे को खोलने के लिए एक विच्छेदन कैंची का उपयोग करें। खून बह रहा है आम तौर पर महत्वपूर्ण नहीं है, लेकिन अगर वहाँ खून बह रहा है, विद्युतदहनकर्म इस्तेमाल किया जा सकता है।
    7. ध्यान से अलग वेंई अवर रग Cava (आईवीसी) के आसपास के संयोजी ऊतक से।
    8. रेशम सीवन का एक टुकड़ा रखें (चूहों के लिए 4-0, 6-0 चूहों के लिए) आईवीसी के आसपास है, और फिर एक ढीला गाँठ बाँध (या एक 16 जी Teflon ट्यूब के माध्यम से सिवनी धागा) (चित्रा 6B)।
    9. आर.वी. मुक्त दीवार के लिए एक 27-30 गेज सुई समानांतर के साथ शिखर आर.वी. मुक्त दीवार पंचर और सुई को हटा दें। सावधान अधिक से अधिक 4 मिमी में सुई धक्का नहीं बनें।
      नोट: वैकल्पिक रूप से, पीई 60 ट्यूबिंग का एक छोटा सा टुकड़ा आर.वी. सर्वोच्च में प्रवाहकत्त्व कैथेटर की पंचर मार्गदर्शन करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है।
    10. चाकू के शिखर आर.वी. मुक्त दीवार पर घाव जब तक सभी इलेक्ट्रोड वेंट्रिकल (चित्रा 6C) के अंदर हैं के माध्यम से प्रवाहकत्त्व कैथेटर टिप डालें।
    11. सॉफ्टवेयर में दबाव मात्रा पाश निगरानी और फिर कैथेटर लगातार आकार का छोरों उल्लेखनीय है कि सांस की भिन्नता (चित्रा 7 बी, सी) का प्रदर्शन नहीं करते प्राप्त करने के लिए की स्थिति को समायोजित।
    12. अभिलेखआधारभूत पीवी प्राप्त करने के लिए पीवी के एक नंबर के छोरों में कम से कम 10 सेकंड के लिए (टॉगल प्रारंभ बटन के बगल में रिकॉर्डिंग डेटा) छोरों।
    13. सिवनी आईवीसी के आसपास रखा प्रीलोड में परिवर्तन और पीवी छोरों रिकॉर्ड करने के लिए खींचो। बंद लाइन डेटा का विश्लेषण और आर.वी. सिस्टोलिक समारोह (चित्रा 7 डी) के विभिन्न मापदंडों निकाले जाते हैं। इस विश्लेषण में पहले 8 वर्णित किया गया है।
      नोट: आईवीसी वैकल्पिक संदंश द्वारा occluded जा सकता है। आर.वी. दबाव ट्रेस मॉनिटर प्रीलोड की कमी की पुष्टि करें।
    14. के रूप में पहले मात्रा इकाइयों से 6 प्रवाहकत्त्व इकाइयों से एक रूपांतरण अनुमति देने के लिए वर्णित खारा और क्युवेट calibrations प्रदर्शन करना।
    15. डेटा दर्ज करने के बाद धीरे कैथेटर बाहर खींचने के लिए और तुरंत नमक के साथ एक पानी के स्नान में कैथेटर की नोक जगह है। पर परिष्करण, निर्माता के निर्देशों के अनुसार कैथेटर साफ।

4. हृदय और फेफड़ों के नमूनों का संग्रह

नोट: प्रक्रियाओं यहाँ एक के रूप मेंटर्मिनल के रूप में वर्णित फिर से, जानवर या तो closed- या खुले सीने में सही दिल कैथीटेराइजेशन के बाद euthanized किया जाना चाहिए।

  1. छाती (द्विपक्षीय थोरैकोटॉमी) खोलने के द्वारा चूहों euthanize अगर एक बंद छाती दृष्टिकोण का इस्तेमाल किया गया था, exanguination, या संवेदनाहारी अधिक मात्रा के बाद वेंटिलेटर बंद करके।
    नोट: सरवाइकल अव्यवस्था की सिफारिश नहीं है।
  2. फेफड़ों की मुद्रास्फीति छिड़काव करने के लिए, एक ringstand 20 के दबाव CMH 2 हे के साथ फेफड़ों फुलाना करने के लिए सेट पर मुद्रास्फीति ट्यूबिंग कनेक्ट (लेकिन फेफड़ों फुलाना के लिए अभी तक वाल्व खुला नहीं है)।
  3. दो टूक मांसपेशियों और संयोजी ऊतक आसपास से श्वासनली काटना।
  4. रेशम सीवन का एक टुकड़ा रखें (चूहों के लिए 4-0, 6-0 चूहों के लिए) श्वासनली के आसपास है, और फिर एक ढीला गाँठ बाँध।
  5. धीरे सिर दबाकर श्वासनली खिंचाव और एक कट (परिधि का 70%) जबड़ा के करीब हैं।
  6. कोमल खिंचाव रखें और (चूहों के लिए 20 जी या चूहों के लिए 16 जी) सांस की नली प्रवेशनी डालें।प्रवेशनी सीवन का उपयोग कर सुरक्षित। मुद्रास्फीति ट्यूबिंग पर प्रवेशनी कनेक्ट और प्रवेशनी के आसपास सीवन टाई fixatives की backflow को रोकने के लिए।
  7. आर.वी. मुक्त दीवार वार और फेफड़े के धमनी की ओर इंजेक्षन करने के लिए एक 10 मिलीलीटर सिरिंज का उपयोग करके पीबीएस के साथ फेफड़ों फ्लश। निक आलिंद छोड़ एक बार फेफड़ों चूनी करने के लिए शुरू करते हैं।
  8. महाधमनी की जड़ में कटौती करके दिल हार्वेस्ट।
  9. एक मच्छर hemostat का उपयोग कर फेफड़ों के अधिकार कम पालि दबाना और सही कम पालि काटा। टुकड़े microcentrifuge ट्यूबों में रखें और तरल नाइट्रोजन में फ्रीज तस्वीर।
  10. 5 मिनट के लिए 10% बफर तटस्थ formalin के साथ फेफड़ों फुलाना और श्वासनली प्रवेशनी श्वासनली ligating द्वारा पीछा हटा दें।
  11. छाती से बाहर फेफड़ों काटना और 10% बफर तटस्थ formalin के साथ तय कर लो।
    नोट: और जमे हुए वर्गों के बाद में तैयार करने के लिए undiluted अक्टूबर में फ्रीज: वैकल्पिक रूप से, इष्टतम काटने मीडिया के साथ फेफड़ों फुलाना (पीबीएस के साथ 1 अक्टूबर, 1 पतला)।
  12. ध्यान सेनिलय से अटरिया अलग और interventricular पट साथ विदारक द्वारा सही वेंट्रिकल मुक्त दीवार अलग।
  13. आर.वी. और एल.वी. + पट (एल.वी. + एस) एक फुल्टन सूचकांक (आर वी / एल.वी. + एस) 9, जो आर.वी. अतिवृद्धि की डिग्री quantifies गणना करने के लिए वजन।
    नोट: TheFulton सूचकांक पीएच के विभिन्न मॉडलों में बदलता है। चूहा 10: नियंत्रण, 0.28 ± 0.01; हाइपोक्सिया प्रेरित, 0.57 ± 0.02; एमसीटी इलाज, 0.51 ± 0.03। C57BL6 / जम्मू माउस 11: नियंत्रण, 0.26 ± 0.01; SuHx (14 दिन), 0.40 ± 0.02; SuHx (21 दिन), 0.43 ± 0.01; SuHx (28 दिन), 0.44 ± 0.03।
  14. स्नैप आर.वी. और एल.वी. + S तरल नाइट्रोजन में फ्रीज या 10% बफर तटस्थ formalin में तय कर लो।

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Representative Results

मूषक में सही दिल कैथीटेराइजेशन आम तौर पर एक टर्मिनल प्रक्रिया है कि अनुदैर्ध्य अनुवर्ती के लिए लागू नहीं है के रूप में, इकोकार्डियोग्राफी स्क्रीनिंग और अनुवर्ती 12 के लिए एक उत्कृष्ट noninvasive विकल्प नहीं है। इकोकार्डियोग्राफी पर मानव पीएएच में फेफड़े के धमनी सिस्टोलिक दबाव आमतौर पर त्रिकपर्दी ऊर्ध्वनिक्षेप कि आम तौर पर शिखर दृश्य में प्राप्त किया जा करने के लिए सीधा है से ली गई है, वहीं इस तरह के एक दृश्य के लिए मज़बूती से कृन्तकों में प्राप्त नहीं है, डॉपलर द्वारा फेफड़े के धमनी सिस्टोलिक दबाव के आकलन को रोकने। हालांकि, महाधमनी स्तर पर एक PSAX दृश्य आसानी से मूषक, जो रिकॉर्ड और फेफड़े के धमनी डॉपलर ट्रेसिंग, जो के आकार फेफड़े के उच्च रक्तचाप 12 की डिग्री के साथ संबद्ध किया गया है को मापने के लिए सक्षम बनाता है में देखे जा सकते हैं। इकोकार्डियोग्राफी के अध्ययन के प्रतिनिधि परिणाम चित्रा 3 में प्रदर्शन कर रहे हैं। इस प्रोटोकॉल में, sonographers उपचार या प्रक्रियाओं है कि जानवरों r को अंधा कर दिया थाeceived। परिणामों की रेखा से विश्लेषण किया गया।

सही दिल कैथीटेराइजेशन और RVSP की माप, जो फेफड़े के एक प्रकार का रोग के अभाव में फेफड़े के धमनी सिस्टोलिक दबाव की शुद्धता के आकलन के रूप में कार्य करता है, कृंतक मॉडल 13,14 में पीएएच की मात्रा का ठहराव के लिए स्वर्ण मानक है। इस प्रोटोकॉल में, आर.वी. दबाव माप के लिए दोनों बंद छाती दृष्टिकोण (चित्रा 5) और खुले सीने दृष्टिकोण आर.वी. पीवी पाश विश्लेषण के लिए (चित्रा 6, 7) 15,16 प्रस्तुत कर रहे हैं। बंद छाती दृष्टिकोण के लाभ के लिए, खुली छाती दृष्टिकोण से भी कम आक्रामक है और जानवरों के एक लंबी अवधि के 6 के लिए और अधिक स्थिर हैं। इसके अलावा, सकारात्मक दबाव वेंटिलेशन इस दृष्टिकोण के साथ की आवश्यकता नहीं है और न ही छाती खोला, सामान्य सही तरफा भरने श्वास और नकारात्मक इन्त्रथोरासिक दबाव के साथ जुड़े दबावों के संरक्षण है। खुले सीने दृष्टिकोण प्रवाहकत्त्व कैथेटर के उपयोग की अनुमति देता है और पीवी के निर्धारण के छोरों सेजो आर.वी. समारोह की महत्वपूर्ण पैरामीटर गणना की जा सकती है। इस प्रकार, इन तरीकों पूरक के रूप में वे अलग अलग शक्तियों और कमजोरियों है कर रहे हैं।

एक माउस Hx मॉडल से दिखाया बंद छाती डेटा में, RVSP 45 एमएमएचजी, महत्वपूर्ण फेफड़े के उच्च रक्तचाप (चित्रा 5) के साथ संगत पर उठाया है। एक सामान्य चूहे से दिखाया खुली छाती डेटा में, RVSP 27 एमएमएचजी (चित्रा 7) काफी कम है। एक्स अक्ष के सापेक्ष मात्रा इकाइयों (RVU) दिल की दीवार 6.8 के कारण क्युवेट अंशांकन के बाद मात्रा इकाइयों के लिए परिवर्तित किया जा सकता है, खारा अंशांकन के द्वारा पीछा प्रवाहकत्त्व के घटक हटा दें। यह तो ऐसी, डायस्टोलिक समारोह (अंत डायस्टोलिक दबाव मात्रा रिश्ते से), धमनी elastance (अंत सिस्टोलिक elastance, ई तों द्वारा मूल्यांकन आमतौर पर के रूप में) (ई ए) और सिकुड़ना के रूप में हृदय समारोह के महत्वपूर्ण मापदंडों की गणना की अनुमति देता है प्रीलोड-recruitable स्ट्रोक काम, सीएजिनमें से lculations कहीं और 6.8 चर्चा कर रहे हैं।

आकृति 1
चित्रा 1:। प्रक्रिया के लिए कृंतक की तैयारी चूहे anesthetized थे और छाती और गर्दन के बाल काटे थे। लाल पानी का छींटा लाइन चीरा कि बाहरी गले नस को प्रकाश में लाने के लिए इस्तेमाल किया जाएगा दर्शाता है। काले लाइनों clavicles और उरोस्थि प्रतिनिधित्व करते हैं। नीले वृत्त इकोकार्डियोग्राफी के लिए जांच के स्थान को इंगित करता है।

चित्र 2
चित्रा 2:। विभिन्न शारीरिक संरचनाओं के विचारों इको ये प्रतिनिधि छवियों को एक सामान्य माउस से हैं। (ए) parasternal लंबे अक्ष (Plax) देखें। ला: बाएं आलिंद; एल.वी.: बाएं वेंट्रिकल की लुमेन; IVS: Interventricular पट; आर.वी.: सही वी के लुमेनentricle; एओ: आरोही महाधमनी (एओ)। (नोट: Plax पर विभिन्न इमेजिंग उन्मुखीकरण इमेजिंग सम्मेलनों भिन्न से हो सकता है।) (ख) एम मोड एल.वी. सिस्टोलिक (LVS) के साथ एल.वी. की और डायस्टोलिक (LVD) व्यास, और पूर्वकाल (AWT) और पीछे की दीवार मोटाई (PWT) का उल्लेख किया। आंशिक रूप छोटा (LVD-LVS) / LVD गणना की जाती है। (सी) पीडब्लू डॉपलर महाधमनी एक महाधमनी बहिर्वाह संकेत प्रदर्शन के। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

चित्र तीन
चित्रा 3:। Parasternal कम अक्ष (PSAX) और RVOT विचारों ये प्रतिनिधि छवियों एमसीटी पीएएच के साथ एक चूहे से कर रहे हैं। (ए) सही वेंट्रिकल की मध्य पीएपी स्तर पर PSAX देखें। (बी) महाधमनी स्तर पर PSAX देखें। RVOT: सही निलय बहिर्वाह टीआरकाम करते हैं। PA: फेफड़े के धमनी। Ao: महाधमनी। (सी) पीडब्लू डॉपलर मोड। नमूना मात्रा (पीले लाइन) फेफड़े के वाल्व के स्तर पर सही निलय बहिर्वाह पथ समीपस्थ के केंद्र में रखा गया है। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

चित्रा 4
चित्रा 4:। एक चूहे की कैथीटेराइजेशन के लिए बाहरी गले नस का एक्सपोजर (ए) उरोस्थि बनाया गया था और retractors की एक जोड़ी के लिए जबड़ा से एक चीरा चीरा के प्रत्येक पक्ष को रखा गया था ग्रीवा क्षेत्र बेनकाब करने के लिए। लार ग्रंथि (एसजी) बाहरी गले की नस (ईजे) overlying जाता है। (बी) के दो टूक लार ग्रंथियों को अलग करने और संयोजी ऊतक आसपास पूरी तरह से सही बाहरी गले नस को लामबंद करने के लिए काटना। (सी) की जगह सही बाहरी गले नस के आसपास बाहर का और समीपस्थ 4-0 रेशम सीवन। (डी) एक पीई 50 दबाव कैथेटर के रूप में इस्तेमाल ट्यूब सही ईजे में डाला गया था। एसजी: लार ग्रंथि; ईजे: बाहरी गले नस; डी एस: बाहर का सिवनी; पुनश्च: समीपस्थ सीवन; कैथ: कैथेटर।

चित्रा 5
चित्रा 5: सही दिल कैथीटेराइजेशन के दौरान अलग-अलग कक्षों में waveforms हाइपोक्सिया प्रेरित पीएएच के साथ एक माउस का सही दिल कैथीटेराइजेशन के दौरान दबाव में परिवर्तन के प्रतिनिधि नमूने निशान।। पैनल छोड़ दिया, मध्य, और सही शो दबाव में परिवर्तन (एमएमएचजी) समय के साथ बेहतर रग कावा (शिरापरक) में (एसईसी), सही आलिंद (आरए), सही वेंट्रिकल (आर वी)।

चित्रा 6
चित्रा 6: आर.वी. कैथेटर प्लेसमेंट के लिए खुले सीने दृष्टिकोण। (ए) श्वासनली की इंटुबैषेण के बाद देखें, पेट की दीवार के माध्यम से काटने, दिल के शीर्ष बेनकाब और द्विपक्षीय रिब पिंजरे में कटौती करने के लिए डायाफ्राम खोलने। (बी) के अलगाव और आईवीसी के आसपास सीवन के एक टुकड़े के स्थान .; और (सी) आर.वी. शिखर मुक्त दीवार के माध्यम से प्रवाहकत्त्व कैथेटर की प्रविष्टि के बाद।

चित्रा 7
चित्रा 7: सही निलय दबाव मात्रा पाश विश्लेषण (ए) सॉफ्टवेयर का प्रदर्शन प्रवाहकत्त्व में चैनल (RVU - रिश्तेदार मात्रा इकाइयों), आर.वी. दबाव (एमएमएचजी) और दिल की दर (बीपीएम)।। 7-11 धड़कता के समरेखण अच्छा संकेत प्राप्त करने के लिए आवश्यक है। (बी) के एक क्षेत्र है कि पीवी छोरों कि चर रहे हैं में श्वसन परिणामों में परिवर्तन की संभावना है में प्रवाहकत्त्व कैथेटर की नियुक्ति। (सी) उचित Plac के साथ स्थिर पीवी छोरोंप्रवाहकत्त्व कैथेटर की ement। (डी) पी.वी. के प्रतिनिधि परिवार अवर रग Cava पर दबाव से राहत के बाद छोरों। और नाड़ी elastance (ई ए - फेफड़े संवहनी elastance का एक उपाय) - (हृदय सिकुड़ना का एक उपाय ई ते) घटता के इस परिवार के अंत सिस्टोलिक elastance की गणना के लिए अनुमति देता है। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

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Materials

Name Company Catalog Number Comments
Vevo 2100 Imaging System (120V)  VisualSonics, inc.  VS-11945
Vevo 2100 Imaging Station  VisualSonics, inc. 
High-frequency Mechanical Transducers VisualSonics, inc.  MS250, MS550D, MS400
Ultrasound Gel Parker  Laboratories Inc.  01-08
PowerLab 4/35 ADInstruments ML765
Labchart 8 ADInstruments
BP transducer with stopcock and cable ADInstruments MLT1199
BP transducer calibration kit ADInstruments MLA1052
Mikro-Tip Pressure Catheter for mouse Millar SPR-1000 Alternative catheter available from Scisense FT111B (mouse) and FT211B (rat)
Mikro-Tip Pressure Catheter for rat Millar SPR-513 Alternative catheter available from Scisense FT111B (mouse) and FT211B (rat)
Millar Mikro-Tip ultra-miniature PV loop catheter for mice Millar PVR-1035 Alternative catheter available from Scisense FT112 (mouse)
Millar Mikro-Tip ultra miniature PV loop catheter for rats Millar SPR-869 Alternative catheter available from Scisense FT112 (mouse)
Millar PV system MPVS-300  Millar MPVS-300
4-0 Silk Black Braid 100 Yard Spool Roboz Surgical SUT-15-2
6-0 Silk Black Braid 100 Yard Spool Roboz Surgical SUT-14-1
Iris Scissors, Delicate, Integra Miltex VWR 21909-248
VWR Dissecting Scissors, Sharp/Blunt Tip VWR 82027-588
VWR Delicate Scissors, 4 1/2" VWR 82027-582
Two star Hemostats, Excelta VWR 63042-090
Neutral-buffered formalin VWR 89370-094
Crotaline Sigma C2401
SU5416 Tocris Biosciences 3037
3.5X-45X Boom Stand Trinocular Zoom Stereo Microscope  AmScope SM-3BX
PE (Polyethylene Tubing)-10 Braintree Scientific Inc PE10 36 FT
PE (Polyethylene Tubing)-50 Braintree Scientific Inc PE50 36 FT
PE (Polyethylene Tubing)-60 Braintree Scientific Inc PE60 36 FT
Tabletop Isoflurane Anesthesia Unit Kent Scientific ACV-1205S
Surgisuite multi-functional surgical platform Kent Scientific Surgisuite
Retractor set Kent Scientific SURGI-5002
Anesthesia induction chamber VetEquip 941443
Anesthesia Gas filter canister Kent Scientific ACV-2001
Rodent nose cone VetEquip 921431

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References

  1. Gomez-Arroyo, J., et al. A brief overview of mouse models of pulmonary arterial hypertension: problems and prospects. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 302, 977-991 (2012).
  2. Ryan, J. J., Marsboom, G., Archer, S. L. Rodent models of group 1 pulmonary hypertension. Handbook of experimental pharmacology. 218, 105-149 (2013).
  3. Voelkel, N. F., Tuder, R. M. Hypoxia-induced pulmonary vascular remodeling: a model for what human disease. J Clin Invest. 106, 733-738 (2000).
  4. Gomez-Arroyo, J. G., et al. The monocrotaline model of pulmonary hypertension in perspective. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 302, 363-369 (2012).
  5. Abe, K., et al. Formation of plexiform lesions in experimental severe pulmonary arterial hypertension. Circulation. 121, 2747-2754 (2010).
  6. Pacher, P., Nagayama, T., Mukhopadhyay, P., Batkai, S., Kass, D. A. Measurement of cardiac function using pressure-volume conductance catheter technique in mice and rats. Nat Protoc. 3, 1422-1434 (2008).
  7. Brittain, E., Penner, N. L., West, J., Hemnes, A. Echocardiographic Assessment of the Right Heart in Mice. J. Vis. Exp. (81), e50912 (2013).
  8. Abraham, D. M., Mao, L. Cardiac Pressure-Volume Loop Analyses Using Conductance Catheters in Mice. J Vis Exp. , In revision (2015).
  9. Vergadi, E., et al. Early macrophage recruitment and alternative activation are critical for the later development of hypoxia-induced pulmonary hypertension. Circulation. 123, 1986-1995 (2011).
  10. Mam, V., et al. Impaired vasoconstriction and nitric oxide-mediated relaxation in pulmonary arteries of hypoxia- and monocrotaline-induced pulmonary hypertensive rats. J Pharmacol Exp Ther. 332, 455-462 (2010).
  11. Wang, Z., Schreier, D. A., Hacker, T. A., Chesler, N. C. Progressive right ventricular functional and structural changes in a mouse model of pulmonary arterial hypertension. Physiol Rep. 1, 00184 (2013).
  12. Thibault, H. B., et al. Noninvasive assessment of murine pulmonary arterial pressure: validation and application to models of pulmonary hypertension. Circ Cardiovasc Imaging. 3, 157-163 (2010).
  13. Abe, K., et al. Long-term treatment with a Rho-kinase inhibitor improves monocrotaline-induced fatal pulmonary hypertension in rats. Circ Res. 94, 385-393 (2004).
  14. Ma, W., et al. hypoxia chamer info--Calpain mediates pulmonary vascular remodeling in rodent models of pulmonary hypertension, and its inhibition attenuates pathologic features of disease. J Clin Invest. 121, 4548-4566 (2011).
  15. de Man, F. S., et al. Bisoprolol delays progression towards right heart failure in experimental pulmonary hypertension. Circ Heart Fail. 5, 97-105 (2012).
  16. de Man, F. S., et al. Dysregulated renin-angiotensin-aldosterone system contributes to pulmonary arterial hypertension. Am J Respir Crit Care Med. 186, 780-789 (2012).
  17. Pritts, C. D., Pearl, R. G. Anesthesia for patients with pulmonary hypertension. Curr Opin Anaesthesiol. 23, 411-416 (2010).
  18. Paulin, R., et al. A miR-208-Mef2 Axis Drives the Decompensation of Right Ventricular Function in Pulmonary Hypertension. Circ Res. 116, 56-69 (2015).
  19. Brittain, E., Penner, N. L., West, J., Hemnes, A. Echocardiographic assessment of the right heart in mice. J Vis Exp. , (2013).
  20. Cheng, H. W., et al. Assessment of right ventricular structure and function in mouse model of pulmonary artery constriction by transthoracic echocardiography. J Vis Exp. , e51041 (2014).

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चिकित्सा अंक 110 फेफड़े के उच्च रक्तचाप कैथीटेराइजेशन इकोकार्डियोग्राफी माउस चूहा monocrotaline हाइपोक्सिया
पल्मोनरी धमनी उच्च रक्तचाप के कृंतक मॉडल की विशेषता रक्तसंचारप्रकरण
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Ma, Z., Mao, L., Rajagopal, S.… More

Ma, Z., Mao, L., Rajagopal, S. Hemodynamic Characterization of Rodent Models of Pulmonary Arterial Hypertension. J. Vis. Exp. (110), e53335, doi:10.3791/53335 (2016).

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